ZIFs的合成和應(yīng)用

1、Synthesis & Applications of ZIFs王榮(SA11014007)談紫琪(SA11014010)李曉寧(SA11014011)袁晨辰(SA110104902)王俊偉(SA110104901)OutlineIntroductionlBackground of ZIFslGeneral Synethsis MethodsExperiment&Character lSynthesis for ZIF-8lCharacterizationConclusionReferences(ZIFs)是多孔晶體材料，ZIFs是通過與金屬的“裁剪”合成，金屬在有機(jī)化合物ZI

2、Fs的結(jié)構(gòu)中擔(dān)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中心和連接處的支柱，咪唑類結(jié)構(gòu)作為框架，通過改變?cè)吓浔?，可以合成了?shù)以千計(jì)的多孔結(jié)晶類物質(zhì)，相對(duì)于MoFs材料來說zIFs的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性比較好，并且ZIFs與傳統(tǒng)的分子篩沸石體系相比具有產(chǎn)率高、微孔形狀和尺寸可調(diào)等結(jié)構(gòu)和功能，這使得ZIFs的研究成為化學(xué)界最熱的領(lǐng)域之一。Background IntroductionBackground Introduction文字內(nèi)容M-Im-M的鍵角和沸石的的鍵角和沸石的Si-O-Si鍵角相同鍵角相同Im的種類單擊添加單擊添加單擊添加單擊添加Background StructrueBackground Introduction

3、Background Introduction多孔性和多樣性多孔性和多樣性1具有催化性能具有催化性能2結(jié)構(gòu)的多樣性結(jié)構(gòu)的多樣性4比表面積大比表面積大3ZIFs骨架中含有大量的未配位的N原子，這些N原子能夠提供電子使與之結(jié)合后的結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，同時(shí)ZIFS與MOFs結(jié)構(gòu)類似，都具有開放式的骨架結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)，這些特點(diǎn)都可以使之具有作為非均相催化劑的載體的潛力。storageCatalysisAbsortionApplications Introduction主要是吸附和存儲(chǔ)CO2，ZIF-8等具有很好的氣體吸附功能，它們的比表面積很大，具有良好的儲(chǔ)存氣體的功能，其中ZIF一

4、20還能有效地把CO2從CH4中分離出來，基本上這些ZIFs材料的表面積比多孔沸石的表面積多2倍以上當(dāng)通入體積比為1:1的CO2與其他氣體混合的氣體時(shí)，CO2能夠完全被捕獲，ZIFs也可以看作多種碳?xì)浠衔锏倪^濾器。溶劑揮發(fā)法溶劑揮發(fā)法通常采用蒸發(fā)或者冷卻飽和溶液的方法使晶體結(jié)晶析出。此方法用量消耗特別少，但所用的時(shí)間比較長，一般在一到兩個(gè)月，有的甚至幾年時(shí)間。溶劑熱法此方法是將鋅、銅、鈷等金屬無機(jī)鹽中的一種或兩種與咪唑類有機(jī)配體中一種或兩種溶解于DMF等有機(jī)胺溶劑中配成反應(yīng)體系，在85120自生壓力下晶化4896h。液相擴(kuò)散法液相擴(kuò)散法反應(yīng)條件比較溫和，將咪唑類配體溶解于DMF等有機(jī)溶劑中，

5、置于試管底層，然后將溶有金屬無機(jī)鹽的緩沖劑緩慢的加入有機(jī)溶劑上層。Synthesis Methods Introduction Steam-Assisted Conversion1Contra-diffusion synthesis212Synthesis Methods Introduction由于使用的DMF分子比空隙大，所以在合成過程中并不能直接釋放。而ZIFs的應(yīng)用則要求對(duì)環(huán)境的友好和容易制備。同時(shí)在無DMF的制備嘗試中，低溫共融和水熱法都沒有很好的合成出ZIFsproblemssteam-assisted conversion methodSynthesissteam-assiste

6、d conversion methodSynthesissteam-assisted conversion methodseal and heated at 120 C for 24 h add H2O (2 mL) to the bottom of each autoclaveZn(OAc)22H2O (0.11 g, 0.5 mmol)2-methylimidazole (0.41 g, 5 mmol)place in a small teflon cupEach cup and holder was placed ina stainless steel autoclaveSynthesi

7、s steam-assisted conversion methodSynthesissteam-assisted conversion methodsteam-assisted conversion methodCharacterizationSEMCharacterization SEMCharacterization SEMCharacterization 第一次嘗試了用水代替DMF等有機(jī)溶劑，但是無法通過共融或者水熱法得到ZIFs產(chǎn)物，顯示了水的直接架構(gòu)作用，預(yù)示可以使用干膠法來制備ZIFs。ZIF-8和ZIF-67作為液體潤滑劑中的添加劑，顯示出了優(yōu)秀的抗磨損和承載能力。具有用作工業(yè)

8、潤滑添加劑的潛力。ConclusionSynthesis Methods IntroductionCharacterization XRDCharacterizationSEMCharacterization在柔性高聚尼龍襯底上合成了ZIFs，在金屬一側(cè)形成了厚度到16nm的薄膜，而咪唑一側(cè)形成了納米顆粒。這種方法提供了一種簡易方便的在柔性襯底上直接合成ZIFs的方法，并且可以通過改變反應(yīng)條件如溫度，溶液高聚物來改變產(chǎn)物性質(zhì)。ConclusionMinqi Zhu, Surendar R. Venna,，Jacek B. Jasinski, and Moises A.Carreon*,dx.d

9、/10.1021/cm201701f，Chem.Mater. 2011, 23, 35903592Jianfeng Yao,* Dehua Dong, Dan Li, Li He, Gengsheng Xu and Huanting Wang*，Chem. Commun., 2011, 47,25592561 2559Qi Shi, Zhaofeng Chen, Zhengwei Song, Jinping Li, and Jinxiang Dong，Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 672 675ANH PHAN, CHRISTIAN J. DOONAN,FERNANDO J. URIBE-ROMO, CAROLYN B. KNOBLER,MICHAEL OKEEFFE, AND OMAR M. YAGHI*，ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH 58-67 January 2010 Vol. 43, No. 1Hui Wu, Wei Zhou, and Taner Yildirim*,J. AM.